不锈钢阀座的试着制作
17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢应用范围广,工艺技术较为成熟。在高载荷的滑动面,可在那里面一个外表上堆焊一层硬金属还是那里面一个面认为合适而使用沉淀硬化不锈钢〔1〕。17-4PH钢多次尝试的最后结果表明,阀门的阀体材质认为合适而使用ZGCr9Mo,球面立体材质认为合适而使用ZG2Cr13,在其外表堆焊StelliteNO.6合金,阀座用17-4PH沉淀硬化不锈钢制作,在球面立体旋转过程中阀座和球面立体形成磨擦副。现标定球面立体在堆焊StelliteNO.6后硬度为379HB,这么,17-4PH阀座的外表硬度应当在329HB以下,保障严密封闭副两者差值大于50HB。
2 锻件加工不锈钢阀门
2.1 毛坯
毛坯为Φ240mm×90mm的17-4PH钢棒料。锻造坯料净尺寸为Φ外262mm×Φ内180mm×140mm(可加工3件阀座),留有加工余量(图1)。
2.2 加热
17-4PH钢热传导率低,毛坯尺寸(剖面)较大,锻件坯料净尺寸需求加热较长时间能力达到锻造温度。为了缩减锻造毛坯在高温炉中稽留的时间,普通需求在820~930℃的温度条件下预热2h左右。而后将预热的坯料放入高温炉中加热,当温度达到锻造温度(1180~1230℃)时,保暖约1.5h后应迅即出炉锻造,避免加热温度过高作件过热、过烧及合金显露出来大致相似有富铜相析出的现象。
2.3 锻造
在锻造温度下,17-4PH钢的范性差,变型抗力大,容易显露出来裂纹。应严明扼制锻造温度。始锻温度1180℃,终锻温度1010℃。其锻造加热曲线。
坯料加热3~3.5h达到1230℃,出炉后行第1火锻造,未发觉异常。回炉加热0.5h后行第二火锻造,也未发觉异常。在900~950℃下施行整平,以防飞边裂纹的萌生。额外,在锻造过程中需运用冲子,冲头要有一定的锥度,为增加扩孔效果,可以几个冲子叠加起来运用。
2.4 热处置
锻造后严禁迅速冷却,以避免锻件出现裂缝,应认为合适而使用炉冷、坑冷、或灰沙冷却。已知在2Cr13上堆焊Stel-liteNO.6的外表硬度测试最后结果为379HB。而阀座的外表硬度比该硬度要相差50HB以上,用17-4PH钢试样施行热处置尝试。其加热曲线
设定热处置温度作别为590℃、610℃、620℃。其测试最后结果如表1所示。
4PH钢阀座及试样的热处置测试最后结果
可以看出,与2Cr13堆焊StelliteNO.6的外表硬度379HB相差50HB以上的是用1040℃×1h,空冷,610℃×4h,空冷办法施行热处置的17-4PH钢,其硬度为329HB。在锻造坯料的热处置过程中应注意马氏体着手转变点及定性处理的温度。
(1)转变点17-4PH钢的马氏体着手转变点Ms约为121℃,转变结束点Mf约为32℃。阀座归属大剖面器件,应于650℃下预热,而后在高温炉中加热至1040℃,保暖1h,空冷,需求快冷至32℃以下,即空冷、水冷或油冷,为了避免龟裂,多认为合适而使用空冷。
(2)定性处理在定性处理时,有富铜相从马氏体中析出,使钢萌生沉淀硬化。这时,钢件的收缩率为0.04百分之百~0.06百分之百,越是精确的作件,热处置后对阀座施行机加工越要对此多加思索问题。加热可以在大气或真空的背景下施行。假如在大气背景下,应当思索问题外表有氧气化皮。在定性处理时,如时效温度为610℃左右,作件纵然在海上卑劣的背景条件下运用,也不会显露出来应力腐蚀出现裂缝的现象,即兼有消弭应力热处置的效用。若时效温度为620℃,在含H2S的酸性氯化物溶液中,其耐应力腐蚀出现裂缝性能要比其它沉淀硬化不锈钢更优良。
3 机械加工
17-4PH钢阀座的最简单的面图如图4所示。按常理加工的工序应为毛坯→锻造→固溶处置→粗略的加工→定性处理→精加工。为了减低制导致本,定性处理可在粗略的加工向前迈进行,即固溶和定性处理蝉联施行,粗略的加工和精加工蝉联施行。作件以毛坯→锻造→固溶处置→定性处理→粗略的加工→精加工工序施行。加工顺着次序为①粗车内里和外部尺寸,球R162mm处留出余量2mm。②精车完成各部尺寸,球R162mm留出研磨余量。③粗磨,精磨完成球R162mm尺寸加工。④A面与其它零件配研,增长粗糙度,保障严密封闭性能。
4 总结
17-4PH钢定性处理后有较高的硬度,因为这个用作阀座和阀盘等磨擦器件时,可以减损抱死”现象的发生。不锈钢阀门17-4PH钢经热处置后成功实现了马氏体+富铜相巩固,达到阀座的力学性能,其硬度达到329HB或以下,满意磨擦副硬度相差50HB以上的要求。